Эволюцияда мутациялық

Эволюцияда мутациялық өзгергіштік маңызды рөл атқарады. Көптеген мәдени өсімдіктердің ішінде көптеген пайдалы және практикалық маңызы жоқ мутациялар анықталды. Мутациялық процестің кездейсоқ сипаты мен төмен жиілігін ескере отырып, селекциялық тәжірибеде пайдалы мутацияларды алу үшін әртүрлі мутагендік факторлар жиі қолданылады. Өткен ғасырдың ортасында иондаушы сәулеленуді және кейбір химиялық заттарды қолданатын индукцияланған мутагенез әдістері темекіде кеңінен қолданылды. М. Ф. Терновский және М. Т. Миссура бірқатар белгілерге сәйкес көптеген ауытқулары бар темекінің рентгендік мутанттарының тұтас сериясын анықтады, соның ішінде гүлдің мөлшері мен формасы, вегетациялық кезеңнің ұзақтығы, жапырақтардың мөлшері мен формасы, күшті тармақталудың болуы, жапырақтардың түсінің өзгеруі және т.б. Дегенмен, бұл зерттеушілер генеративті түрде көбейетін дақылдарды өсіру әдісі ретінде рентгенизация арқылы жасанды мутацияларды алуды ұсынбады. Сонымен қатар күшті және қалың жапырақты өсімдіктер анықталмады, бұл бағыттағы ауытқулар сорт ауытқуларының бақылау шегінен шықпады. В.Н. Космодемьянский, Е.В. Рубан, Т.З. Иванов пен Ю.Ф. Сарычев химиялық мутагенез арқылы бірқатар индукцияланған темекі мутанттарын алды. Мутагендік факторлар ретінде нитрозоэтилмочевина және этиленимид, сонымен қатар жоғары дозалы гамма-сәулелену (15000 және 20000 рентген) қолданылды. Мутацияның келесі түрлері табылды: стерильді, гүлшоғыры ұсақталған, сары жапырақты, алуан түсті (ақ-жасыл және сары-жасыл), тар жапырақты, қызыл гүлді, қысқартылған буын аралықтары, тармақталған сабағы, былғары жапырақтары бар, сонымен қатар бұйра жапырақтары және көп жапырақты биік. Ең құнды мутация  Американ-341 сортынан бөлініп алынған ақшыл жапырақты мутация болды.

 Темекінің сары жапырақты формалары темекі өсіретін әртүрлі аймақтарда мәдени формалардың көпшілігінде табылған. А.Ф.Бучинский негізінен мутантты шыққан темекінің сары жапырақты түрлерінің үш тобын бөліп көрсетті: Шығыс сары жапырақ, Американдық сары жапырақ (Ақ Берли) және Аргентиналық сары жапырақ. Аргентинаның агроэкологиялық тобының мутанттарымен мутантты белгінің көріну сипатына ұқсас эксперименталды ақшыл жапырақты white мутациясы тұқым қуалаушылық сипатына, сондай-ақ өсу қарқынына, даму сипатына және өнімділігіне байланысты бұрын зерттелген сары жапырақты формалардан айтарлықтай ерекшеленді.

Темекінің Dubec 44 сортында этиленимин индукциялаған гигантизм мутациясы ерекше қызығушылық тудырады. Алынған мутация фотопериодтық реакцияның өзгеруімен байланысты. Қысқа күн жағдайында мутантты өсімдіктер бастапқы аналық формадан фенотиптік түрде ерекшеленбейді. Ұзақ күн жағдайында алынған мутант Dubec 44  шексіз өсуге ие, нәтижесінде бастапқы мөлшерімен салыстырғанда үлкен жапырақтардың көп саны пайда болады. Даладағы мутантты өсімдіктердегі техникалық жапырақтардың орташа саны 63 дана болды, жекелеген өсімдіктерде бұл сан 70-80 дана болды.

Сонымен, пластидтік мутациялар хлоропласттардың генетикалық материалының құрылымын және әсіресе қызметін зерттеу, пластид-ядролық қатынастардың әртүрлі аспектілерін түсіндіру үшін кеңінен қолданылады. Табиғи жағдайда хлоропласт мутациялары жиілікте пайда болады 0,02-0,06% [159, 161, 187], қоспағанда энотералар, мұнда пластидтердің өздігінен мутациялану жиілігі шамамен 0,3% құрайды [199]. Дәл осы жолмен пайда болған бірқатар жоғары сатыдағы өсімдіктердің алуан түрлі формаларында пластидтік тұқымқуалаушылық заңдылықтары ашылып, зерттелді. Ұзақ уақыт бойы жоғары сатыдағы өсімдіктерде пластидтік мутацияларды жасанды түрде алудың нақты және қайталанатын әдістері болған жоқ [164, 218, 288], бұл бағытта бірнеше рет жасалған әрекеттерге қарамастан. Сонымен, радиоактивті фосфор мен күкірттің көмегімен Кипрде пластидті мутациялардың пайда болу жиілігін 0,13 - тен 0,77% - ға дейін [219,220], ал рентген сәулелерін қолдана отырып, арабидопсисте 0,007-ден 0,195% - ға дейін арттыруға болады [253]. Аз мөлшерде пластидті мутациялар арпада [167], мақтада [192], этилметансульфонатта-темекіде [142], 5 - Бромдезоксиуридинде-Агератумда [300] және акридин бояғыштарында-жүгеріде[68] у сәулелену арқылы алынды.